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摘 要：本文介绍了针对某钢厂自备电厂中的发电机保护的缺陷，提出了改进方案。并详细介绍了整个改造的过程和改进完成后实施的效果。并通过此次改造，为我们在发电机保护方面提供了新的思路和总结出丰富的实践经验。
关键词：发电机保护 改进 仪控跳闸 紧急开关
一、概况：
某钢厂自备60WM发电机，是钢厂节能降耗的主要项目之一。将多余的煤气利用锅炉燃烧，变成蒸汽，带动汽轮机，从而来带动发电机进行发电。其中电气系统是发电机的主要组成部分。而电气系统中最重要的，也是最复杂的部分就是发电机保护。它是用来在各种系统不正常或者故障状态下，会引起发电机或汽轮机等重要设备故障时，进行保护跳机从而保护发电机和汽轮机等重要设备。既保护了重要设备不受外部故障而损坏，也保障了整个电力系统、蒸汽系统等的稳定性。
此发电机的保护技术相对来说较为完善，但由于钢厂的特殊性，对某些系统要求比较严格，导致对发电机保护存在一些特殊的要求。例如，有些设备是单系统供电，存在失电隐患，不能保障设备稳定运行等；有些跳闸信号出口是集中的，不能很好地分清具体故障来源，造成不必要的时间浪费用来查找故障等。
针对出现的这些情况，经过我们多次地调查研修，也经过各方面专家的咨询，展开了改进完善发电机保护的技术课题。
二、方案的制定
首先，进行整理发电机保护台账，统计保护系统的所有信息和数据。从工艺上也查询出存在的缺陷。把它们总和起来进行整理。从而分出电气内部和外围两部分来进行改进。内部缺陷有保护系统本身的不完善和不匹配，外部的有工艺上的缺陷需要电气来弥补等。
针对60WM发电目前的保护系统来进行分析，在近期发电机保护跳闸的原因中由PLC跳闸引起的占一部分，而60WM发电对PLC跳闸并没有监控信号，在后台和保护装置无法找到跳闸记录，导致系统跳机后分不清是仪控跳闸还是电控跳闸。若由PLC问题引起的跳闸，维检电工从自身电气设备上开始查找，将耽误很长时间，至少要浪费两个小时发电量，带来很大的经济效益损失。
60WM万发电设计初期未考虑从后台保护上接入仪控跳闸信号，要想分清跳闸原因，可从后台保护上增加保护跳闸点连接进入DCS或者从硬件上进行回路改造来实现。如果从后台保护上增加跳闸点监控进入DCS，则需要对保护程序进行重新编写，还需要厂家对保护线路进行调整等，增加检测回路。此步骤太繁琐，需要工期太长。我们综合考虑选择先从硬件上进行改造，后逐步在大修期间再进行程序上的完善。
整个过程分两步进行。第一步，经过对图纸进行分析，我们查找出仪控跳闸信号的所有跳闸回路。对跳闸回路进行归类总结，发现所有PLC跳闸信号都是从汽机连跳中间继电器上引出。如果中间继电器常开点闭合，则发电机跳机。中间继电器辅助接点中有一对备用点，将此备用点接另一个继电器，暂时叫做跳闸监控继电器，此继电器自身辅助接点串接到回路来进行自保并串联红色信号灯一个。则当汽机连跳继电器动作时，跳闸监控继电器也动作，信号灯亮起，则说明跳闸回路接通，仪控发生跳闸。这样我们就从硬件上满足了需要的要求。第二步，等待发电机大修时，将仪控跳闸信号连接到后台主机中，从故障录播屏上定义出PLC跳闸信号，接到检测回路，并不间断地进行采集数据和记录，将重要信息传输到后台DCS中，完善和定义此回路中的程序和命令，从而使软件上也具备仪控检测目的。
从工艺的角度上来进行外部保护完善。在发电机运行中，为了维护机组稳定运行和事故状态下减少对大机组设备危害和事故扩大，增加多个紧急开关，来加快稳定故障的扩散。
在汽轮机中增加汽机急停开关，当发电机出现故障时可以进行紧急停车，避免汽轮机因发生小故障而停不了机从而导致电机发生严重的损伤；直流事故油泵增加联锁开关，当一台直流油泵故障的时候，可以通过联锁开启备用油泵。直流油泵是用来提供冷却油，一旦停机会烧坏汽轮机和发电机，增加联锁启动开关，可以避免因油泵故障停机使冷却油缺少而烧坏设备；在烟道挡板阀上增加紧急开关，烟道挡板阀的紧急开关可以紧急开关阀门，当汽机故障停机时可以及时对进气进行紧急放散，保护汽轮机。
将工艺上重要设备的电气回路进行改进，在故障发生状态下能有效控制事故处理时间，争分夺秒，在有效的时间内快速停止或开启设备，从而避免设备非正常工作，达到保护人身和设备安全。
三、改造后的效果
将PLC跳闸监控信号接通后，试机正常。电控和仪控跳闸信号分明，很清晰地判断出跳闸信号出处，查找故障简单明了，减少故障停机时间，从而提高了发电量。
工艺上增加的紧急停止开关和联锁开关，经过调试正常后投运。操作简单，故障率低，可靠地保障了设备的安全，有效地控制了设备故障的范围。
通过此次发电机保护的改进，我们不仅完善了发电机保护的全面性和实用性，切合实际地进行针对性改造，而且更有效地保障了设备的安全，提高了发电机组安全稳定系数，增加了我们对发电保护系统的了解和认识，为发电机保护完善提供了新的思路和总结了丰富的实践经验。
关键词：发电机保护 改进 仪控跳闸 紧急开关
一、概况：
某钢厂自备60WM发电机，是钢厂节能降耗的主要项目之一。将多余的煤气利用锅炉燃烧，变成蒸汽，带动汽轮机，从而来带动发电机进行发电。其中电气系统是发电机的主要组成部分。而电气系统中最重要的，也是最复杂的部分就是发电机保护。它是用来在各种系统不正常或者故障状态下，会引起发电机或汽轮机等重要设备故障时，进行保护跳机从而保护发电机和汽轮机等重要设备。既保护了重要设备不受外部故障而损坏，也保障了整个电力系统、蒸汽系统等的稳定性。
此发电机的保护技术相对来说较为完善，但由于钢厂的特殊性，对某些系统要求比较严格，导致对发电机保护存在一些特殊的要求。例如，有些设备是单系统供电，存在失电隐患，不能保障设备稳定运行等；有些跳闸信号出口是集中的，不能很好地分清具体故障来源，造成不必要的时间浪费用来查找故障等。
针对出现的这些情况，经过我们多次地调查研修，也经过各方面专家的咨询，展开了改进完善发电机保护的技术课题。
二、方案的制定
首先，进行整理发电机保护台账，统计保护系统的所有信息和数据。从工艺上也查询出存在的缺陷。把它们总和起来进行整理。从而分出电气内部和外围两部分来进行改进。内部缺陷有保护系统本身的不完善和不匹配，外部的有工艺上的缺陷需要电气来弥补等。
针对60WM发电目前的保护系统来进行分析，在近期发电机保护跳闸的原因中由PLC跳闸引起的占一部分，而60WM发电对PLC跳闸并没有监控信号，在后台和保护装置无法找到跳闸记录，导致系统跳机后分不清是仪控跳闸还是电控跳闸。若由PLC问题引起的跳闸，维检电工从自身电气设备上开始查找，将耽误很长时间，至少要浪费两个小时发电量，带来很大的经济效益损失。
60WM万发电设计初期未考虑从后台保护上接入仪控跳闸信号，要想分清跳闸原因，可从后台保护上增加保护跳闸点连接进入DCS或者从硬件上进行回路改造来实现。如果从后台保护上增加跳闸点监控进入DCS，则需要对保护程序进行重新编写，还需要厂家对保护线路进行调整等，增加检测回路。此步骤太繁琐，需要工期太长。我们综合考虑选择先从硬件上进行改造，后逐步在大修期间再进行程序上的完善。
整个过程分两步进行。第一步，经过对图纸进行分析，我们查找出仪控跳闸信号的所有跳闸回路。对跳闸回路进行归类总结，发现所有PLC跳闸信号都是从汽机连跳中间继电器上引出。如果中间继电器常开点闭合，则发电机跳机。中间继电器辅助接点中有一对备用点，将此备用点接另一个继电器，暂时叫做跳闸监控继电器，此继电器自身辅助接点串接到回路来进行自保并串联红色信号灯一个。则当汽机连跳继电器动作时，跳闸监控继电器也动作，信号灯亮起，则说明跳闸回路接通，仪控发生跳闸。这样我们就从硬件上满足了需要的要求。第二步，等待发电机大修时，将仪控跳闸信号连接到后台主机中，从故障录播屏上定义出PLC跳闸信号，接到检测回路，并不间断地进行采集数据和记录，将重要信息传输到后台DCS中，完善和定义此回路中的程序和命令，从而使软件上也具备仪控检测目的。
从工艺的角度上来进行外部保护完善。在发电机运行中，为了维护机组稳定运行和事故状态下减少对大机组设备危害和事故扩大，增加多个紧急开关，来加快稳定故障的扩散。
在汽轮机中增加汽机急停开关，当发电机出现故障时可以进行紧急停车，避免汽轮机因发生小故障而停不了机从而导致电机发生严重的损伤；直流事故油泵增加联锁开关，当一台直流油泵故障的时候，可以通过联锁开启备用油泵。直流油泵是用来提供冷却油，一旦停机会烧坏汽轮机和发电机，增加联锁启动开关，可以避免因油泵故障停机使冷却油缺少而烧坏设备；在烟道挡板阀上增加紧急开关，烟道挡板阀的紧急开关可以紧急开关阀门，当汽机故障停机时可以及时对进气进行紧急放散，保护汽轮机。
将工艺上重要设备的电气回路进行改进，在故障发生状态下能有效控制事故处理时间，争分夺秒，在有效的时间内快速停止或开启设备，从而避免设备非正常工作，达到保护人身和设备安全。
三、改造后的效果
将PLC跳闸监控信号接通后，试机正常。电控和仪控跳闸信号分明，很清晰地判断出跳闸信号出处，查找故障简单明了，减少故障停机时间，从而提高了发电量。
工艺上增加的紧急停止开关和联锁开关，经过调试正常后投运。操作简单，故障率低，可靠地保障了设备的安全，有效地控制了设备故障的范围。
通过此次发电机保护的改进，我们不仅完善了发电机保护的全面性和实用性，切合实际地进行针对性改造，而且更有效地保障了设备的安全，提高了发电机组安全稳定系数，增加了我们对发电保护系统的了解和认识，为发电机保护完善提供了新的思路和总结了丰富的实践经验。